NACC/DCA/5 — IP/07 07/04/14

Fifth North American, Central American and Caribbean Directors of Civil Aviation Meeting (NACC/DCA/5)

Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, 28 to 30 April 2014 Agenda Item 8: Regional Cooperation and Training

8.2 ICAO Regional Technical Cooperation Project – Transition to GNSS in the CAR/SAM Regions – Augmentation Solution for the Caribbean, Central and South America (SACCSA) Phase III (RLA/03/902)

PROGRESS OF PROJECT RLA/03/902– TRANSITION TO GNSS/SBAS IN THE CAR/SAM

REGIONS – SACCSA – PHASE III

(Presented by the Secretariat)

EXECUTIVE SUMMARY This information paper presents the progress of the SACCSA Project, detailing activities, progress of the Work Packages, the financial situation and compliance with objectives. Strategic Objectives:

Safety Air Navigation Capacity and Efficiency Environmental Protection

References: RLA/03/902 Project Document Version 0 Report of the Ninth Meeting of the Project RLA/03/902

Coordination Committee (Lima, Peru, 1 to 4 July 2013) 1. Introduction 1.1 The trials conducted with the Wide Area Augmentation System (WAAS) and European Geostationary Navigation Overlay Service (EGNOS) determined that their extension was not feasible in the CAR/SAM Regions due to the particular ionospheric behaviour experienced. This suggests that the development of a Satellite Based Augmentation System (SBAS) with algorithms adapted to the needs of the CAR/SAM Regions, known as the Caribbean, Central America and South America Augmentation Solution (SACCSA) whose main purpose is to develop and plan the technical, financial, operational and institutional aspects of a SBAS system for the CAR/SAM Regions. As shown in Figure 1, the project has had several phases, and is currently developing Phase III, which this document details the relevant activities.

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Figure 1

SACCSA Origin and Phases 1. Activities 2.1 During Phase III, several activities have been developed, which are presented graphically in Figure 2. The Work Packages (PT) already hired and finalized as part of the project are highlighted.

Figure 2

Phase III Scheme 2.2 The progress of activities is presented in detail in Section 3.

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2.3 Regarding recommendations 6/5 and 6/9 of the Twelfth Air Navigation Conference, SACCSA Project activities in support of the recommendations have been as follows:

a) Support was provided for Global Navigation Satellite System (GNSS) system implementation through courses and/or seminars held in Costa Rica and Mexico

b) Hiring and implementation of several Work Packages for the elements of a SBAS

system in the CAR/SAM Regions have been defined, as well as information on ionospheric behaviour. This information includes the definition of ionospheric algorithms to implement a SBAS system in the CAR/SAM Regions; the compatibility with other SBAS systems; the definition of communication needed to operate the system; and the definition of reference stations on the ground network. All this information is described in Section 3 of this paper.

c) During the RCC/7 Meeting held in Bariloche, Argentina, a real SBAS signal was

broadcast in the CAR/SAM Regions using SACCSA algorithims through the magicSBAS and the GMV MagicGemini tools through the Inmarsat geostationary satellite.

d) GMV, contractor for this Project, provided a platform for analysis of SACCSA

benefits through the magicSBAS and the GMV MagicGemini tools in real time, using it for the effect of reference stations that are installed for other purposes by universities, geographical institutes, etc. The results are available at the following link: http://magicgnss.gmv.com/sam/. The horizontal and vertical errors as well as the associated protection levels can be observed in real time (Figure 3). Figure 4 shows magicSBAS source reference stations.

Figure 3

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e) The Ninth Project Coordination Meeting was held from 1 to 4 July 2013, and

significant decisions for the Project were made, including the following:

In addition to the economical contribution that Aeropuertos Españoles y Navegación Aérea (AENA) has provided, they have also provided support in-kind to the project technical coordination. However, due to the fact that they can no longer provide support, the Project approved to accept the generous support of Colombia for the development of this important task. To this end, the personnel designated by Colombia, in coordination with AENA personnel and GMV, will transfer technical coordination to Colombia in May 2014, and will cover the following topics:

i. Project status and documentation ii. Updates carried out during the technical coordination of AENA

iii. Review delivered and pending work packages iv. Financial status v. Institutional aspects

Once transfer has been formalized, Technical Coordination, under the

responsibility of Colombia, will proceed to approve the contracting of the following Work Packages equalling USD$100,000.00: o PT 1300: Monitoring Network Operation – USD$12,500.00 o PT 3200: Processing Central Unit Prototype Operation –

USD$55,000.00 o PT 5200: Simulation Tool Supply – USD$12,500.00 o PT 5300: Solution comparison in zones of poor output –

USD$10,000.00 o PT 6300: Website portal operation and maintenance –

USD$5,000.00 o Management: USD$5,000.00

Complying with Conclusion RCC/9/SACCSA/2, the Project members

were asked to consider the different scenarios for contracting Work Packages to finalize the Project considering budget availability. In accordance with the responses received, only the last group of tasks will be contracted and the Project will be closed at the Tenth Coordination Committee Meeting, which is tentatively scheduled for June/July 2014 in Colombia and will also include an Advanced GNSS Workshop and a Presentation of Results Seminar.

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In accordance with Conclusion RCC/9/SACCSA/10, the final version of

the Project Document, Version 0, has been updated and the conclusions of the last Coordination Committee Meeting were also considered. These amendments are to be approved by the members of the Project.

3. Review of the Work Packages 3.1 Figure 2 highlights the packages that have already been contracted and finalized; however, Table 1 shows those that have been contracted in detail, those that are yet to be contracted and those that have been eliminated for budgetary reasons.

Table 1

Actividad PT Sub‐Actividad Situación Actual

1100 Definición de la Red de Monitorización Se determinaron los requisitos de Estaciones de Referencia.

1200 Implementación de la Red de MonitorizaciónSe definió el centro de Captura de los datos que serán obtenidos a través de la

Estaciones de Referencia.

1300 Operación de la Red de MonitorizaciónPendiente de Contratar

segunda parte.Pendiente Contratar

2100 Análisis Técnico de la Solución SBAS

Aprovechando resultados de fases anteriores se completaron los estudios, se

estudiarion las difentes opciones y a partir de ello se plantea la Solución SBAS más

adecuada a la Región para cumplir los requisitos de precisión Horizantal y Vertical para

APV‐I, con niveles de confianza entre el 95% y el 99% en aspectos de precisión.

2200 Análisis Ionosféricos

En armonía con la Recomendación 6/9 sugiere “coordinar actividades a nivel regional y

mundial en materia de caracterización ionosférica para la implantación armonizada del

sistema mundial de navegación por satélite“, se analizó de forma detallada el

comportamiento ionosférico en escenarios con pérdida de señal GPS, la distribución de 

Burbujas (depleciones) Ionosféricas, la hipótesis de ionósfera monocapa en Sistemas

SBAS y el impacto inosférico en futuros sistemas SBAS.

2300 Verificación de las Especificaciones del Sistema Eliminada No será posible verificar especificaciones y soluciones de SACCSA

2400 Optimización de la Red de Comunicaciones Contratado y Terminado

Se analizaron diferentes topologías de red determinando que la que la solución para

SACCSA se debería basar en lo siguiente:

o Subred entre las ERS y los CPCS: una red satelital basada en tecnología MF‐TDMA, con

terminales integrados en cada ERS, con una topología en dos estrellas, una cubriendo

el área CAR y otra el área SAM.

o Sububred entre las EAS y los CPCS: una red terrenautilizando tecnología MPLS, que

está disponible en el área SACCSA. Podría prescindirse de esta subred si las EAS se

ubicasen en el mismo emplazamiento que los CPCS.

o Subred entre los CPCS:  una red terrena utilizando tecnología MPLS

2500 Comportamiento de la UCP con Datos Reales Pendiente de Contratar Pendiente Contratar

2600 Topología de la Red Terrena Contratado y Terminado

SE determinó que necesario optimizar la red de Estaciones de Referencia (ERS) para

que sin exceder las 48 estaciones (Figura 4 ), se logre una distribución homogénea de

las mismas dentro del área de servicio.

2700 Actualizaciónd el Mapa Interactivo Eliminada Mapa Interactivo no Actualizado

2800 Servicio de Consultoria sobre la Solución SBAS Contratado y Terminado

Recomendación 6/5 sugiere un plan para “atender la interoperabilidad entre

constelaciones y los sistemas de aumentación actuales y futuros de los sistemas

mundiales de navegación por satélite”: 

3100 Desarrollo y Preparación del Prototipo de la UCP Contratado y Terminado

Se definió el Prototipo de la Unidad Central de Proceso (UCP) que se encargará del

cálculo de los mensajes SBAS, además, se determinó el Segmento de apoyo de

SACCSA.

3200 Operación del Prototipo de la UCPPendiente de Contratar

segunda parte.Pendiente Contratar

Definición de actividades de

soporte a la validación y

certificación del sistema

4000Definición de actividades de soporte a la

validación y certificación del sistemaEliminada No se dispondrá de referencia ní guías para validar SACCSA

5100 Identificación de Zonas con Prestaciones Pobres Contratado y Terminado

Se determinó que SACCSA puede cumplir los requisitos de Precisión, Integridad y

Disponibilidad llegando al APV‐I tanto en condiciones nominales como degradadas por

actividad solar, sin embargo, se identificaron regiones en el Sur de Argentina y la

Región costera del Noreste de Brasil para las cuales el requisito de Disponibilidad se ve

limitada para APV‐I, principalmente debido a la falta de monitorización ionosférica en

dichas regiones.

5200 Aprovisonamiento Herramienta de Simulación Pendiente de Contratar Pendiente Contratar

5300Comparar soluciones en Zonas con Prestaciones

PobresPendiente de Contratar Pendiente Contratar

6100 Definición de requisitos del portal WEB Contratado y Terminado

Se definió el portal en el URL http://www.rlasaccsa.com, incluyendo requisitos de

acceso. El portal incluye Documentos de OACI, Contenidos de SACCSA, Contenidos de

EDISA, enlaces, Etc.

6200 Implementación del portal WEB Contratado y TerminadoSe plantearon los requisitos para Implementación del Portal WEB que permitirá

difurndir información de SACCSA a través de Internet.

6300 Operación y Mantenimiento del Portal WEBPendiente de Contratar

segunda parte.Pendiente Contratar

Documentación Pendiente de Contratar La información se recibirá solo en formato electrónico.

GestiónPendiente de Contratar

parte final.El proyecto es Gestionado desde su inicio hasta su finalización.

Aspectos institucionales 7000 Aportación en Especie de AENA Sin Información Sin Información.

Tareas:

Contratadas y Finalizadas

Pendientes de Contratar

Eliminadas

Fase IIIA

Red de monitorización y

control de la misma

Contratado y Terminado

Profundización en la definición

del sistema

Contratado y Terminado

Prototipo de la UCP de SACCSA

y su operación

Análisis de opciones

complementarias en zonas de

prestaciones pobres o

limitadas

Mejoras a la Página WEB de

SACCSA

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Figure 4. Source: GMV Report

Reference Stations Network

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